DE3447579C2

DE3447579C2 -

Info

Publication number: DE3447579C2
Application number: DE3447579A
Authority: DE
Inventors: Hans Ing. Wolf; Gernot Ing. Graz At Heigl
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1984-01-23
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1988-07-28
Also published as: IT1184107B; ES8601398A1; DE3447579A1; ES539750A0; ATA20484A; IT8519132A0; FR2558530B1; JPS60159355A; FR2558530A1; AT393409B

Description

Die Erfindung betrifft einen gegossenen Zylinder für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit im Zylindermantel angeordne ten Überströmkanälen, die einen vom Kurbelgehäuse her in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Abschnitt aufweisen, der mit einer Krümmung in einen Querschnitt übergeht, wobei der Zylinder aus festverbundenen, koaxialen, ineinander greifenden Teilen besteht und wobei zwei Zylinderteile eine im wesentlichen quer zur Zylinderachse verlaufende Stoßfläche im Bereich der Austrittsöffnungen der Querab schnitte der Überströmkanäle besitzen.The invention relates to a cast cylinder for Two-stroke internal combustion engines with arranged in the cylinder jacket ten overflow channels, one from the crankcase have a section running in the longitudinal direction of the cylinder, that turns into a cross-section with a curvature, with the cylinder made of firmly connected, coaxial, one inside the other gripping parts and two cylinder parts an essentially transverse to the cylinder axis Butt surface in the area of the exit openings of the Querab have sections of the overflow channels.

Als Stand der Technik ist bereits eine derartige Konstruk tion bekannt, welche so ausgebildet ist, daß der Zylinder insgesamt aus drei Teilen besteht (DE-PS 7 59 359). Hierbei ist ein die Kühlrippen aufweisendes, vorzugsweise aus Leichtmetall bestehendes Teil auf eine Zylinderbüchse aufgeschrumpft, wobei die Zylinderbüchse ihrerseits mit dem Kühlmantel im Bereich der Spül- und Auslaßschlitze aus zwei im Gesenk hergestellten Teilen besteht. Diese Teile können durch Schweißen, Löten oder Schrauben mitein ander verbunden sein, wobei die Verbindungsebene quer durch die Spül- und Auslaßschlitze läuft. Es ergibt sich damit eine relativ kostenaufwendige Konstruktion infolge der genauen Zuordnung der drei vorgenannten Teile, wobei außerdem die Spül- und Auslaßschlitze sowie die dazwischen angeordneten Kühlräume so gestaltet sein müssen, daß sie im Gesenk hergestellt werden können. Damit ergibt sich eine konstruktive Beschränkung bezüglich der Gestaltung der entsprechenden Kühlräume und Überströmkanäle.Such a construction is already known as prior art tion known, which is designed so that the cylinder consists of three parts (DE-PS 7 59 359). Here is one of the cooling fins, preferably made of Light metal part on a cylinder liner shrunk on, the cylinder liner in turn with the cooling jacket in the area of the flushing and outlet slots consists of two parts produced in the die. These Parts can be welded, soldered, or screwed together be connected, the connection plane transverse runs through the flushing and outlet slots. It follows thus a relatively expensive construction as a result the exact assignment of the three aforementioned parts, whereby also the rinsing and outlet slots and those in between Arranged cold rooms must be designed so that they can be made in the die. So that results there is a constructive limitation regarding the design the corresponding cold rooms and overflow channels.

Weiterhin sind Leichtmetallzylinder bekannt, welche in relativ aufwendigen Niederdruck- oder Sandgußverfahren hergestellt sind. Diese Leichtmetallzylinder weisen hin sichtlich Gewicht und Kühlung optimale Werte auf und sind mit hinsichtlich der Strömung und des Spülerfolges optimal gekrümmten Überströmkanälen geschlossenen Quer schnitts versehen. Bei Anwendung des kostengünstigeren Druckgußverfahrens sind für die Formung von Hohlräumen hier ausziehbare Stahlkerne erforderlich, deren Auszugs richtung meist nur gerade verlaufen kann und an den be sonderen Aufbau der Form gebunden ist. Nun erfordern im Falle von Zylindern für Zweitakt-Brennkraftmaschinen die Strömungskanäle Einschränkungen in der Formgestaltung, welche die nachträgliche Funktion nachteilig beeinflußt. Überströmkanäle, die einen in Zylinderlängsrichtung ver laufenden Abschnitt und einen Querschnitt aufweisen sowie einen geschlossenen Querschnitt besitzen, müssen durch zwei gesonderte Kerne mit unterschiedlicher Zugrichtung ge formt werden, wobei, insbesondere bei kleinen Zylindern, das Ziehen der Kerne quer zur Zylinderachse in den Zylinder raum hinein konstruktive Schwierigkeiten bereitet. Außerdem entsteht an der Innenseite der Krümmung zwischen den bei den Kanalabschnitten unvermeidlich eine scharfe Kante, und es ergibt sich an der Berührungsstelle der beiden Kerne ein mehr oder weniger großer Gußgrat mit erheblichem nach teiligem Einfluß auf die spätere Gasströmung beim Betrieb der Brennkraftmaschine. Die Beseitigung dieses Gußgrates bzw. der Verschneidungskante ist, wenn überhaupt, nur mit großem Aufwand an manueller Nacharbeit möglich. Um hier Ab hilfe zu schaffen, sind auch schon sogenannte offene Über strömkanäle bekannt, bei denen drei Kanalseiten vom Zylin dermantel, die vierte Seite aber dann erst von dem im Zylin der gleitenden Kolben gebildet werden, doch ergeben auch solche offene Kanäle nicht die beste Spülung und die gün stigsten Strömungsverhältnisse.Furthermore, light metal cylinders are known, which in relatively complex low pressure or sand casting process are made. These light alloy cylinders indicate visibly weight and cooling optimal values on and are involved in the flow and washing success optimally curved overflow channels closed cross cut. When using the less expensive Die casting processes are used for forming cavities extractable steel cores required here, their extension direction can usually only run straight and on the be special structure of the form is bound. Now require in the case of cylinders for two-stroke internal combustion engines the flow channels restrictions in the design, which adversely affects the subsequent function. Overflow channels that ver in the cylinder longitudinal direction current section and have a cross section such as have a closed cross-section, must pass through two separate cores with different pulling directions are formed, whereby, especially in the case of small cylinders, pulling the cores into the cylinder transverse to the cylinder axis constructive difficulties. Furthermore arises on the inside of the curvature between the at the channel sections inevitably have a sharp edge, and it arises at the point of contact of the two cores a more or less large cast burr with considerable after partial influence on the later gas flow during operation the internal combustion engine. The elimination of this flash or the intersection edge is, if at all, only with a great deal of manual rework is possible. To here from Creating help is also a so-called open over flow channels known, in which three channel sides of the Zylin the coat, but the fourth side only from the one in the cylin of the sliding piston are formed, but also result such open channels are not the best flush and the green current flow conditions.

Es ist ferner bekannt, den Zylinder von Zweitakt-Brenn kraftmaschinen aus zwei fest verbundenen Teilen zusammen zusetzen, die koaxial angeordnet sind und ineinander grei fen (US-PS 40 75 985). Dabei ist aber der innere Zylinder teil, der sich über die ganze Zylinderlänge erstreckt, ledig lich als Laufbüchse mit zylindrischem Mantel völlig gleich mäßiger Dicke ausgebildet und die Überströmkanäle sind lediglich im gegossenen äußeren Zylinderteil so ausgespart, daß sie an der der Zylinderachse zugekehrten Seite vom inneren Zylinderteil, also von der Laufbüchse, begrenzt werden. Auf diese Weise werden zwar gußtechnische Vorteile erzielt; es ergibt sich aber der wesentliche Nachteil, daß die innere Begrenzung der Überströmkanäle rein zylindrisch ge staltet und die Krümmung nur im Zylinderaußenteil geformt ist, so daß für die Strömung und Spülung ungünstige Verhält nisse auftreten.It is also known to burn the cylinder of two-stroke engines composed of two firmly connected parts add, which are arranged coaxially and interlock fen (US-PS 40 75 985). But here is the inner cylinder part that extends over the entire length of the cylinder, single Lich the same as a liner with a cylindrical jacket of moderate thickness and the overflow channels are recessed only in the cast outer cylinder part, that on the side facing the cylinder axis from inner cylinder part, that is, limited by the liner. In this way, advantages in casting technology are achieved; but there is the main disadvantage that the inner boundary of the overflow channels is purely cylindrical shapes and the curvature is only formed in the outer cylinder part is, so that unfavorable conditions for the flow and flushing nisse occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder für Zweitakt-Brenn kraftmaschinen zu schaffen, der zu keiner Beschränkung in der Anzahl, Lage und Form der Kanäle, insbesondere der Überströmkanäle, zwingt, eine hohe Form- und Lagegenauigkeit der kritischen Querabschnitte und Austrittsöffnungen der Überströmkanäle gewährleistet, dennoch aber ohne komplizierte Form im Druckgußverfahren hergestellt werden kann und dann keine kostenintensive Nachbearbeitung erfordert.The invention is based on the object a cylinder for two-stroke burning creating engines, of no limitation in number, location and shape of the channels, especially the overflow channels, forces one high shape and position accuracy of the critical cross sections and ensures outlet openings of the overflow channels, but without any complicated form in the die casting process can be produced and then no expensive Postprocessing required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Zylinderteile je für sich im Druckgußverfahren hergestellt sind und daß der äußere Zylinderteil die zum Zylinderkopf gerichtete Zone der Lauffläche, den Kühlmantel bzw. die Kühlrippen sowie die äußere Begrenzung der Überströmkanäle und der innere Zylinderteil die zur Kurbelwelle gerichtete Zone der Lauffläche sowie die innere Begrenzung der Überströmkanäle bilden.This object is achieved in that the two Cylinder parts are each made by die casting and that the outer cylinder part the zone facing the cylinder head the tread, the cooling jacket or the cooling fins as well the outer boundary of the overflow channels and the inner one The part of the cylinder facing the crankshaft Tread and the inner boundary of the overflow channels form.

Durch die besondere Teilung des erfindungsgemäßen Zylinders wird erreicht, daß in keinem der beiden Zylinder teile ein Abschnitt des Überströmkanals mit geschlossenem Querschnitt vorgesehen werden muß. Es lassen sich daher die äußeren und inneren Begrenzungen der Überströmkanäle in den beiden Zylinderteilen ohne Schwierigkeiten formen bzw. mit vergleichsweise einfachen Formen gießen, so daß auch beide Teile tatsächlich im Druckgußverfahren herge stellt werden können. Dabei läßt sich aber dem inneren Zylinderteil, der die innere Begrenzung der Überströmka näle bildet, durch die Fertigung im Druckgußverfahren in den Kanalbereichen praktisch jede beliebige Form geben, so daß sich dann im Betrieb optimale Spülungs- und Strömungs verhältnisse ergeben. Dazu kommt noch, daß durch den Druck guß eine hohe Form- und Oberflächengenauigkeit der Kanäle erzielbar ist, so daß sich jede Nachbearbeitung erübrigt. Nach dem Verbinden der beiden Teile, was durch Einpressen, Schrumpfen, Kleben oder auch durch Schweißen erfolgen kann, wird die Lauffläche gemeinsam bearbeitet und gegebenen falls beschichtet, wobei alle derzeit für Leichtmetallzylin der bekannten Oberflächen-Veredelungsverfahren angewendet werden können. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zylinders ist schließlich auch noch darin zu erblicken, daß man bei gleichbleibendem äußerem Zylinderteil durch Austausch des inneren Zylinderteiles gegen einen solchen mit anders geformter Kanalbegrenzung das Betriebsverhalten ändern und dadurch beispielsweise andere Steuerungszeiten erreichen kann.Due to the special division of the invention Cylinder is achieved in neither of the two cylinders divide a section of the overflow channel with closed Cross section must be provided. It can therefore the outer and inner boundaries of the overflow channels shape in the two cylinder parts without difficulty or pour with comparatively simple shapes, so that both parts actually in the die casting process can be put. Here, however, the inner Cylinder part that defines the inner boundary of the overflow forms channels through the production in the die casting process in give the channel areas practically any shape, so that then optimal flushing and flow during operation relationships result. Add to that the pressure cast a high shape and surface accuracy of the channels is achievable, so that any post-processing is unnecessary. After connecting the two parts, what by pressing, Shrinking, gluing or welding the tread is processed and given together if coated, all currently for light metal cylin the known surface finishing process applied can be. Another advantage of the invention After all, cylinder can still be seen in it, that one with the same outer cylinder part Exchange of the inner cylinder part for one the operating behavior with a differently shaped channel limitation change and thereby, for example, different control times can reach.

Um einen guten Sitz der beiden ineinander greifenden Zylinderteile und eine verläßliche Dichtung zwischen ihnen zu erreichen, sind die neben den Begrenzungen der Überströmkanäle verbleibenden Berührungsflächen der beiden Zylinderteile um die Zylinderachse konisch ausgebildet.To ensure a good fit of the two interlocking Cylinder parts and a reliable seal between to reach them are the limits of the Overflow channels remaining contact surfaces of the two Cylinder parts tapered around the cylinder axis.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Stoß fläche der beiden Zylinderteile gewellt oder gezahnt aus gebildet. Auf diese Weise werden gegebenenfalls auftretende Schwierigkeiten beim Übergleiten des Stoßes zwischen den beiden Zylinderteilen durch die Kolbenringe vermieden.In a further embodiment of the invention is the shock surface of the two cylinder parts corrugated or serrated educated. In this way, any that occur Difficulty sliding the shock between the both cylinder parts avoided by the piston rings.

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn der aus dem äußeren Zylinderteil vorragende innere Zylinderteil eine mit einer Flanschfläche des äußeren Zylinderteiles fluchten de Schulter aufweist. Bei der Befestigung des Zylinders am Kurbelgehäuse oder dgl. wird dann gleichzeitig der Zylin derinnenteil in Achsrichtung gegen die Stoßfläche des Zylin deraußenteiles gepreßt.Finally, it is useful if the from the outer cylinder part protruding inner cylinder part a align with a flange surface of the outer cylinder part has shoulder. When fixing the cylinder on the crankcase or the like. Then the cylin the inner part in the axial direction against the abutting surface of the cylin the outer part pressed.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the subject of the invention is in shown an embodiment. It shows

Fig. 1 einen für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine be stimmten gegossenen Zylinder im Vertikalschnitt nach der Linie I-I der Fig. 3, Fig. 1 a be for a two-stroke internal combustion engine voted cast cylinder in a vertical section according to the line II of Fig. 3,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie II-II der Fig. 3 und Fig. 2 is a vertical section along the line II-II of Fig. 3 and

Fig. 3 einen Querschnitt im Bereich der Austrittsöffnungen der Überströmkanäle. Fig. 3 shows a cross section in the region of the outlet openings of the overflow channels.

Der erfindungsgemäße Zylinder besteht aus zwei ko axialen, ineinander greifenden und fest verbundenen Teilen 1, 2, die je für sich im Druckgußverfahren hergestellt sind. Die Stoßfläche 3 der beiden Zylinderteile 1, 2 ver läuft im wesentlichen quer zur Zylinderachse und ist im Bereich der Austrittsöffnungen 4 der Überströmkanäle 5 angeordnet, die einen vom Kurbelgehäuse her in Zylinder längsrichtung verlaufenden Abschnitt 5 a aufweisen, der über eine Krümmung 5 b in einen Querabschnitt 5 c übergeht. Der äußere bzw. obere Zylinderteil 1 bildet die zum Zylin derkopf gerichtete Zone der Lauffläche und die Kühlrippen 6. Außerdem ist in ihm die äußere Begrenzung der Überström kanäle 5 eingeformt. Der innere bzw. untere Zylinderteil 2 bildet die zur Kurbelwelle gerichtete Zone der Lauffläche und die innere Begrenzung der Überströmkanäle 5. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die neben den inneren Begrenzungen der Überströmkanäle 5 verbleibenden Berührungsflächen 7 der beiden Zylinderteile 1, 2 um die Zylinderachse konisch geformt sind.The cylinder according to the invention consists of two co-axial, interlocking and firmly connected parts 1, 2 , each of which is manufactured by itself in the die casting process. The abutment surface 3 of the two cylinder parts 1, 2 ver runs essentially transversely to the cylinder axis and is arranged in the region of the outlet openings 4 of the overflow channels 5 , which have a section 5 a extending from the crankcase in the cylinder in the longitudinal direction, which has a curvature 5 b in one Cross section 5 c passes. The outer or upper cylinder part 1 forms the Zylin derkopf directed zone of the tread and the cooling fins 6th In addition, the outer boundary of the overflow channels 5 is formed in it. The inner or lower cylinder part 2 forms the zone of the running surface facing the crankshaft and the inner boundary of the overflow channels 5 . From Fig. 2 it can be seen that the contact surfaces 7 of the two cylinder parts 1, 2 remaining next to the inner boundaries of the overflow channels 5 are conically shaped about the cylinder axis.

Wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet, kann die Stoßfläche 3 der beiden Zylinderteile 1, 2 auch gezahnt ausgebildet sein. Eine Wellenform wäre ebenfalls möglich. Gemäß Fig. 2 weist der aus dem äußeren Zylinderteil 1 nach unten vorragende innere Zylinderteil 2 eine kleine Außenschulter 8 auf, die mit der Flanschfläche 9 des äußeren Zylinderteiles 1 fluchtet. Beim Aufschrauben des Zylinders auf das Kurbelgehäuse oder dgl. wird dann über diese Schulter 8 der innere Zylinderteil 2 in den äußeren Zylinderteil 1 gepreßt.As indicated by dash-dotted lines in FIG. 1, the abutting surface 3 of the two cylinder parts 1, 2 can also be toothed. A waveform would also be possible. Referring to FIG. 2, the part from the outer cylinder 1 by projecting inner cylinder bottom part 2 to a small external shoulder 8, which is aligned with the flange 9 of the outer cylinder part 1. When the cylinder is screwed onto the crankcase or the like, the inner cylinder part 2 is then pressed into the outer cylinder part 1 via this shoulder 8 .

Claims

1.Cast cylinder for two-stroke internal combustion engines with overflow channels arranged in the cylinder part, which have a section extending from the crankcase in the longitudinal direction of the cylinder, which merges with a curvature into a cross section, the cylinder consisting of firmly connected, coaxial, interlocking parts and two Cylinder parts have an abutting surface which runs essentially transversely to the cylinder axis in the region of the outlet openings of the cross sections of the overflow channels, characterized in that
that the two cylinder parts ( 1, 2 ) are each made in the die casting process and
that the outer cylinder part ( 1 ) directed to the cylinder head ge zone of the tread, the cooling jacket or the cooling fins ( 6 ) and the outer boundary of the overflow channels ( 5 ), and the inner cylinder part ( 2 ) the zone directed to the crankshaft Form the tread and the inner boundary of the overflow channels ( 5 ).

2. Cylinder according to claim 1, characterized in that in addition to the limits of the overflow channels ( 5 ) lead-making contact surfaces ( 7 ) of the two cylinder parts are conical about the cylinder axis.

3. Cylinder according to claim 1, characterized in that the abutting surface ( 3 ) of the two cylinder parts ( 1, 2 ) is corrugated or toothed.

4. Cylinder according to claim 1, characterized in that from the outer cylinder part ( 1 ) projecting inner Zylin derteil ( 2 ) has an en flange surface ( 9 ) of the outer cylinder part ( 1 ) aligned shoulder ( 8 ).